Kurs ishi topshiriqlari «Og’ir rangli metallar metallurgiyasi» fanidan

4.1-rasm. Olmaliq mis eritish zavodidagi kislorodli-mash’alli eritish pechi majmuining umumiy ko‘rinishi:
1– eritish pechi; 2– gaz sovutkich qozon; 3– yirik changni ushlab qoluvchi inersion maxsus qurilma; 4–elektrsuzgichlar; 5–xomashyoni quritishga mo‘ljallangan quvur-quritkich; 6–gaz yordamida isitkich o‘choq; 7–siklonlar; 8– havo purkagich-ventilator; 9–quritilmagan xomashyo saqlanadigan xampalar (bunker); 10–qirg‘ichli konveyerlar; 11–quritilgan xoashyo saqlanadigan pech xampalari.
KMEP jarayoni boyitmani chuqur oksintirish va misga boy shteyn olish bilan bog‘liqdir. Bu shlakda nisbatdan katta mis miqdori olishga olib keladi. Bunday shlaklar, quyidagiday, pechdan tashqari usullar bilan qayta ishlanadi, masalan, elektroenergiya yoki flotatsiya usullari. Shuning uchun KMEPda flyuslarni qo‘llash cheklangandir. Kvarsli flyusni shlakni tarkibida 30 % ga yaqin kremniy dioksidi olish uchun qo‘llaniladi. Ishqor flyus - oxak - judayam kam qo‘llanadi, chunki uni ajratilishi uchun qo‘shimcha issiqlik sarflanishi kerak.
Nisbatdan mis kam bo‘lgan boyitmani KMEP da qayta ishlash, jarayon davomida ko‘p - ko‘p xajmda ortiqcha issiqlik ajralib chiqishiga olib keladi. Haroratni boshqarish uchun katta xajmda kvarsli flyusni ishlatiladi. Flyusda nodir metallarni borligi jarayonni iqtisodiy samaradorligini ta’minlaydi. Oltinli kvars flyusni taxminiy tarkibi, %: Su 0,36; SiO₂ 68,6; SaO 1,2; Fe 5,4; Al₂O₃ 5,5; MgO 0,9; S 0,33.KMEP jarayoni davomida katta xajmda chang ajralib chiqadi (umumiy shixtani sonidan 6 - 14 %). Bu changlar kotel - utilizator va boshqa chang yutuvchi dastgoxlarda ushlanib, eritish pechlarga qayta yuklanadi.KMEP jarayoni dunyoda ikkita zavodda qo‘llaniladi: Kanadaning «Kopper-Klif» va Olmaliq kon-metallurgiya kombinatida. Jarayon «avtogen» nomini olgan bo‘lib, tashqaridan yoqilg‘i va elektr energiya sarflanmaydi. Kerak bo‘lgan issiqlik miqdori qayta ishlanayotgan shixta tarkibidagi sulfidlarni yonishidagi ekzotermik reaksiyalar natijasida xosil qilinadi. KMEP shixtasiga boyitma, flyus va aylanuvchi chang kiradi. Boyitma tarkibida mis xalkopirit, bornit, xalkozin tarkibida, temir-pirit va pirrotin tarkibida uchraydi.Flyus sifatida maydalangan oltinli kvars flyusi ishlatiladi. Tarkibi % Cu 0,36; SO₂-68,6; CaO-1,2; Fe-5,4; Al₂O₃-5,5; MgO-0,9; S 0,33. Ushbu flyus kremniyni to‘liq shlakka o‘tkazish uchun qo‘shiladi. Bundan tashqari ishqoriy flyus-oxak ham oz miqdorda qo‘shiladi, chunki uni parchalash uchun ham qo‘shimcha issiqlik sarflanishi kerak. Oxak shlakni hosil bo‘lishini tezlashtiradi.KMEP jarayonida ayrim xollarda ko‘p hajmda issiqlik ajralishi yuz beradi, bunda qo‘shimcha oltinli kvars flyuslarini qo‘shib jarayon boshqariladi. lekin bu flyuslarni qo‘llash chegaralangan. Bunga sabab KFP shlakida mis miqdori ko‘pligi (1 % gacha), ya’ni oltinni shlak bilan isrof bo‘lishi yuz beradi. Bunday shlaklarni flotatsiya yoki elektropechlarda eritib qayta ishlash mumkin.KMEP jarayoni davomida katta hajmda chang ajralib chiqadi (umumiy shixtaning 14% gacha). Bu changlar kotel utelizator va elektrolitlar ushlanib, yana pechga qaytariladi.Shixtani eritishga tayyorlashga flyusni maydalab yanchish, shixta tayyorlash va uni quritish kiradi. KFP shixtasiga yallig‘ qaytaruvchi pech shixtasiga nisbatan qattiqroq talablar qo‘yadi. Bu talablar KMEP ni texnologiyasi va xaroratni murakkabligi bilan bog‘liq. Shixta komponentlari qatlam qatlam shaklida bir – biriga yuklanadi va vertikal kesimda konveyerlarga tashlanadi. Shixta lentali konveyerlarda aralashtiriladi.KMEP jarayonini amalga oshirishni qat’iyan sharti-shixtani o‘ta quritishdir. Quritilgandan so‘ng, shixtaning namligi 0,5 % dan kam mbo‘lmasligi kerak, chunki bundan namroq shirxta yirikroq bo‘lib, KFP talabiga javob bermaydi.Shixta komponentlari pech ichida bir necha soniya davomida uchar xolatida bo‘lishi shart. Ana shu uchish xolatida zarrachani butun sirti bo‘yicha oksidlanish reaksiyasi o‘tib, KFP jarayoni amalga oshiriladi. Shixtani o‘ta quritish uchun aylanuvchan trubasimon pech yoki vertikal joylashgan quritish trubalari qo‘llaniladi. Quritish trubalarini ishlash prinsipi trubani past tomonidan katta tezlik bilan issiq gaz yuboriladi (30-40 m/s). Issiq gazni oqimiga yuqoridan nam shixta yuklanadi. Shixta uchib turgan holatda quritiladi, namsizlangan kukun trubani yuqori qismiga uchib, chang ilish sistemalariga yuboriladi.Quritish trubalari maxsus pechlarda yoqiladigan tabiiy gaz bilan isitiladi. Trubada gazni harorati 300-450^0C ni tashkil qiladi.Jarayonni xaroratini pasaytirish va desulfarizatsiya darajasini ko‘paytirish 30 % gacha, qo‘shimcha kvars flyusini yuklash bilan amalga oshirishi mumkin. Amma bunda, shlakni chiqishi ko‘payib, misni isrofgarchiligini oshishi mumkin.Qayta ishlanayotgan boyitmani maydaligi (- 0,047 mm taxminan 50 %) va mash’alni katta aerodinamik uzunligi, chiqayotgan gazning katta darajada changligini ta’minlaydi. Ushbu gazda 300 - 350 g/m kattik modda bor va changni chiqishi shixta massasidan 8 - 10 % tashkil qiladi.Misni shlakdagi ko‘p miqdorligi, uni shteynga o‘tish darajasini kamaytiradi - 97 %, xomaki misga esa - faqat 94 % tashkil qiladi.Ajralib chiqayotgan changda, asosan, sulfatlar bor, bu aylanuvchi xom ashyo hisoblanib, jarayon xaroratini pasaytirishga imkon yaratadi.Desulfurizatsiya o‘zgarmagan holatda xaroratni boshqarish judayam qiyin. Amaliyotda bu kislorodni nisbatlik sarfini o‘zgartirish orqali olib boriladi. Bu tadbir esa desulfuratsiya darajasini va shteyn tarkibini uzgartiradi.Mash’alning uzunligi jarayonni yuqori xaroratda olib borishga imkon yaratadi, pechning xajmida xarorat 1200 - 1300 ^0C tashkil qiladi. Pechning ishchi xajmidan texnologik gaz dыmosos orqali chiqariladi. Dыmososni ishlab chiqish unumdorligi bir soatda 50000 m³.
Jarayonni quyidagi ko‘rsatkichlari nazorat ostida bo‘ladi:
1) Shixtani pechda yuklanishi;
2) kislorod, tabiiy gaz va havoni sarfi;
3) kislorodni, tabiiy gaz va havoni bosimi;
4) gazning xarorati;
5) vakuum qiymati;
6) elektrofiltrdan chiqayotgan gazdagi SO ni miqdori;
7) koteldan chiqayotgan bugning soni va bosimi;
8) jarayon eritma mahsulotlarini xarorati.
Jarayonning okilona oqib o‘tishida shlakni xarorati 1220 - 1250^0C, shteynniki esa 1150 - 1180 ^0C bo‘lishi kerak.Pechning ishlab chikish unumdorligi hozirgi davrda 10 - 11 t/m² sutkada tashkil qiladi.KMEP jarayoni kislorod-shixta aralashmasini gorelkadan chiqish tezligi 15 - 20 m/s da oqib o‘tadi. Tezlik kamroq bo‘lsa, moddalarni kinetik energiyasi kam bo‘lib, tezda cho‘kadi, tezlikni kattarog‘i esa pechning ostiga modda urilishiga olib keladi.Kupchilik zavodlarda suyuq moddalarni massasini kovshlar soni bilan o‘lchanadi.